Mehr zum LHC
offizielle Webseiten: CERN und LHC

Wie funktioniert der LHC?

Letzte Schweißarbeiten am LHC-Ring

Letzte Schweißarbeiten am LHC-Ring (April 2007).
Foto: CERN

Der LHC, der weltweit größte Teilchenbeschleuniger, ist die neueste Maschine des CERN. Er besteht aus einem Ring mit 27 Kilometer Umfang aus supraleitenden Magneten, die die Teilchen auf ihrer Kreisbahn halten, sowie aus Beschleunigungsstrukturen, die die Teilchen auf hohe Energien beschleunigen.

Die gesamte Steuerung der Beschleuniger ist im CERN-Kontrollzentrum untergebracht. Von dort aus werden die Teilchenbündel im LHC an vier Stellen des Beschleunigerrings zur Kollision gebracht: genau dort, wo sich die Detektoren befinden.

Die Teilchen fliegen als Strahlen gebündelt in gegenläufiger Richtung in zwei getrennten Strahlrohren, in denen ein ultrahohes Vakuum herrscht. Mehr als tausend Magnete unterschiedlichster Art und Größe führen die Teilchenstrahlen auf der Kreisbahn des Beschleunigers: 1232 Dipolmagnete mit je 15 Metern Länge und 30 Tonnen Masse zur Ablenkung der Strahlen und 392 Quadrupolmagnete mit je fünf bis sieben Metern Länge zur Fokussierung der Strahlen. Bevor die Teilchen bei maximaler Energie aufeinanderprallen, sorgen Magnete dafür, dass der Teilchenstrahl regelrecht zusammengedrückt wird. Damit wird die Wahrscheinlichkeit einer Kollision erhöht.

Die Spulen der Elektromagnete sind aus supraleitenden Kabeln gewickelt, durch die der Strom ohne Widerstand und damit ohne Energieverlust fließt. Dafür müssen die Magnete auf etwa -271°C heruntergekühlt werden – das ist kälter als im Weltall! Um eine stabile Kühlung zu gewährleisten, ist der Beschleuniger an ein Verteilersystem von flüssigem Helium angeschlossen.

ˆ